并联电容器装置设计规范 (条文说明)GB50227

并联电容器装置设计规范（布置和安装设计）1一般规定1.1高压并联电容器装置的布置和安装设计，应利于分期扩建、通风散热、运行巡视、便于维护检修和更换设备。

1.2高压并联电容器装置的布置型式，应根据安装地点的环境条件、设备性能和当地实践经验，选择屋外布置或屋内布置。

一般地区宜采用屋外布置；严寒、湿热、风沙等特殊地区和污秽、易燃易爆等特殊环境宜采用屋内布置。

采用屋外布置；严寒、湿热、风沙等特殊地区和污秽、易燃易爆等特殊环境宜采用屋内布置。

屋内布置的并联电容器装置，应设置防止凝露引起污闪事故的措施。

1.3低压并联电容器装置的布置型式，应根据设备适用的环境条件确定采用屋内布置或屋外布置。

1.4屋内高压并联电容器装置和供电线路的开关柜，不宜同室布置。

1.5低压电容器柜和低压配电屏可同室布置，但宜将电容器柜布置在同列屏柜的端部。

1.6高压并联电容器装置中的铜、铝导体连接，应采取装设铜铝过渡接头等措施。

1.7电容器组的框（台）架、柜体结构件、串联电抗器的支（台）架等钢结构构件，应采取镀锌或其他有效的防腐措施。

1.8高压电容器组下部地面和周围地面的处理，宜符合下列规定：a.在屋外电容器组外廓Im范围内的地面上，宜铺设卵石层或碎石层，其厚度应为IoOmm,并不得高于周围地坪。

b.屋内电容器组下部地面，应有防止液体溢流措施。

屋内其他部分可采用混凝土地面；面层宜采用水泥沙浆抹面并压光。

1.9低压电容器室地面，宜采用混凝土地面；面层宜采用水泥沙浆抹面并压光。

1.10电容器的屋面防水标准，不得低于屋内配电装置室。

2高压电容器组的布置和安装设计2.1电容器组的布置，宜分相设置独立的框（台）架。

当电容器台数较少或受到场地限制时，可设置三相共用的框架。

2.2分层布置的电容器组框（台）架，不宜超过三层，每层不应超过两排，四周和层间不得设置隔板。

2.3电容器组的安装设计最小尺寸，应符合表的规定。

表电容器组安装设计最小尺寸（mm）2.4屋内外布置的电容器组，在其四周或一侧应设置维护通道，其宽度不应小于1.2m。

并联电容器装置设计规范(GB50227-95)第一章总则第1.0.1条为使电力工程的并联电容器装置设计贯彻国家技术经济政策, 做到安全可靠、技术先进、经济合理和运行检修方便,制订本规范.第1.0.2条本规范适用于220KV及以下变电所、配电所中无功补偿用三相交流高压、低压并联电容器装置的新建、扩建工程设计.第1.0.3条并联电容器装置的设计, 应根据安装地点的电网条件、补偿要求、环境状况、运行检修要求和实践经验,确定补偿容量、选择接线、保护与控制、布置及安装方式.第1.0.4条并联电容器装置的设备选型, 应符合国家现行的产品标准的规定.第1.0.5条并联电容器装置的设计,除应执行本规范的规定外,尚应符合国家现行的有关标准和规范的规定.第二章-1 术语1.高压并联电容器装置(installtion of high voltage shunt capacitors):由高压并联电容器和相应的一次及二次配套设备组成, 可独立运行或并联运行的装置.2.低压并联电容器装置(installtion of low voltage shunt capacitors):由低压并联电容器和相应的一次及二次配套元件组成, 可独立运行或并联运行的装置.3.并联电容器的成套装置(complete set of installation for shunt capacitors):由制造厂设计组装设备向用户供货的整套并联电容器装置.4.单台电容器(capacitor unit):由一个或多个电容器元件组装于单个外壳中并引出端子的组装体.5.电容器组(capacitor bank):电气上连接在一起的一群单台电容器.6.电抗率(reactance ratio):串联电抗器的感抗与并联电容器组的容抗之比,以百分数表示.7.放电器、放电元件(discharge device、discharge component):装在电容器内部或外部的, 当电容器从电源脱开后能将电容器端子间的电压在规定时间内降低到规定值的设备或元件.8.串联段(series section):在多台电容器连接组合中,相互并联的单台电容器群.9.剩余电压(residual voltage):单台电容器或电容器组脱开电源后, 电容器端子间或电容器组端子间残存的电压.10.涌流(inrush transient current):电容器组投入电网时的过渡过电流.11.外熔丝(external fuses):装于单台电容器外部并与其串联连接, 当电容器发生故障时用以切除电容器的熔丝.12.内熔丝(internal fuses):装于单台电容器内部与元件或元件组串联连接, 当元件发生故障时用以切除该元件或元件组的熔丝.13.放电容量(discharging capacity):放电器允许连接的电容器组的容量.14.不平衡保护(unbalance protection):利用电容器组内两个相关部分之间的电容量之差形成的电流差或电压差构成的保护.第二章-2 符号1.Qcx:发生n次谐波谐振的电容器容量.2.Sd: 并联电容器装置安装处的母线短路容量.3.n: 谐波次数.4.K: 电抗率.5.I*ym:涌流峰值的标么值.6.β: 涌流计算中计及的电源影响系数.7.Q: 电容器组容量.8.Uc: 电容器端子运行电压.: 并联电容器装置的母线电压.10.S: 电容器组每相的串联段数.第二章-3 代号1.C: 电容器组.2.IC、2C、3C: 并联电容器装置分组回路编号.3.C1、C2、Cn: 单台电容器编号.4.L: 串联电抗器或限流线圈.5.QS: 隔离开关或刀开关.6.QF: 断路器.7.QG: 接地开关.8.TA: 电流互感器.: 放电器、放电元件.10.FV: 避雷器.11.FU: 熔断器.12.KM: 交流接触器.13.KA: 热继电器.14.HL: 指示灯.15.Uo: 开口三角电压.16.△U:相不平衡电压.17.△I:桥差电流.18.Io: 中性点不平衡电流.第三章接入电网基本要求第3.0.1条高压并联电容器装置接入电网的设计,应按全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡的原则确定最优补偿容量和分布方式.第3.0.2条变电所里的电容器安装容量,应根据本地区电网无功规划以及国家现行标准《电力系统电压和无功电压技术导则》和《全国供用电规划》的规定计算后确定.当不具备设计计算条件时,电容器安装容量可按变压器容量的10%-30%确定.第3.0.3条电容器分组容量,应根据加大单组容量、减少组数的原则确定.当分组电容器按各种容量组合运行时,不得发生谐振,且变压器各侧母线的任何一次谐波电压含量不应超过现行国家标准《电能质量- 公用电网谐波》的有关规定.谐振电容器容量,可按下式计算:Qcx=Sd[(1/n^2)-K] (3.0.3)式中:Qcx为发生n次谐波谐振电容器容量(Mvar);Sd为并联电容器装置安装处的母线短路容量(MVA);n为谐波次数,即谐波频率与电网基波频率之比;K为电抗率.第3.0.4条高压并联电容装置应装设在变压器的主要负荷侧.当不具备条件时,可装设在三绕组变压器的低压侧.第3.0.5条当配电所中无高压负荷时,不得在高压侧装设并联电容器装置.第3.0.6条低压并联电容器装置的安全地点和装设容量,应根据分散补偿和降低线损的原则设置. 补偿后功率因数应符合现行国家标准《全国供用电规则》的规定.第四章电气接线第一节接线方式第4.1.1条高压并联电容器装置, 在同级电压母线上无供电线路和有供电线路时, 可采用各分组回路直接接入母线,并经总回路接入变压器的接线方式.当同级电压母线上有供电线路,经技术经济比较合理时,可设置电容器专用母线的接线方式.第4.1.2条高压电容器组的接线方式,应符合下列规定:一、电容器组宜采用单星形接线或双星形接线.在中性点非直接接地的电网中,星形接线电容器组的中性点不应接地.二、电容器组的每相或每个桥臂,由多台电容器串联组合时, 应采用先并联后串联的接线方式.第4.1.3条低压电容器或电容器组, 可采用三角形接线或中性点不接地的星形接线方式.第二节配套设备及其连接第4.2.1条高压并联电容器装置的分组回路, 可采用高压电容器组与配套设备连接的方式,并装设下列配套设备:1.隔离开关、断路器或跌落式熔断器等设备.2.串联电抗器.3.操作过电压保护用避雷器.4.单台电容器保护用熔断器.5.放电器和接地开关.6.继电保护、控制、信号和电测量用一次设备及二次设备.第4.2.2条低压联联电容器装置接线宜装设下列配套元件;当采用的交流接触器具的限制涌流功能和电容器柜有谐波超值保护时,可不装设相应的限流线圈和热继电器.1.总回路刀开关和分回路交流接触器或功能相同的其他元件.2.操作过电压保护用避雷器.3.短路保护用熔断器.4.过载保护用热继电器.5.限制涌流的限流线圈.6.放电器件.7.谐波含量超限保护、自动投切控制器、保护元件、信号和测量表计等配套器件.第4.2.3条串联电抗器宜装设于电容器组的中性点侧. 当装设于电容器组的电源侧时,应校验动稳定电流和热稳定电流.第4.2.4条当电容器配置熔断器时, 应每台电容器配一只喷式熔断器; 严禁多台电容器共用一只喷逐式熔断器.第4.2.5条当电容器的外壳直接接地时, 熔断器应接在电容器的两侧.当电容器装设于绝缘框(台)架上且串联段数为二段及以上时,至少应有一个串联段的熔断器接在电容器的电源侧.第4.2.6条电容器组应装设放电器或放电元件.第4.2.7条放电器宜采用与电容器组直接并联的接线方式. 当放电器采用星形接线时,中性点不应接地.第4.2.8条低压电容器组装设的外部放电器件, 可采用三角形接线或不接地的星形接线,并直接与电容器连接.第4.2.9条高压电容器组的电源侧和中性点侧.宜设置检修接地开关.第4.2.10条高压并联电容器装置的操作过电压保护和避雷器接线方式, 应符合下列规定:一、高压并联电容器装置的分组回路,宜设置操作过电压保护.二、当断路器公发生单相重击穿时,可采用中性点避雷器接线方式,或采用相对地避雷器接线方式.三、断路器出现两相重击穿的概率极低时,可不设置两重击穿故障保护. 当需要限制电容器极间和电源侧对地地电压时, 其保护方式应符合下列规定:1.电抗率为12%及以上时,可采用避雷器与电容器组并联连接和中性点避雷器接线的方式.2.电抗率不大于1%时, 可采用避雷器与电容器组并联连接和中性点避雷器接线的方式.3.电抗率为4.5%-6%时,避雷器接线方式宜经模拟计算研究确定.第五章电器和导体的选择第一节一般规定第5.1.1条并联电容器装置的设备选型,应根据下列条件选择:1.电网电压、电容器运行工况.2.电网谐波水平.3.母线短路电流.4.电容器对短路电流的助增效应.5.补偿容量及扩建规划、接地、保护和电容器组投切方式.6.海拔高度、气温、湿度、污秽和地震烈度等环境条件.7.布置与安装方式.8.产品技术条件和产品标准.第5.1.2条并联电容器装置的电器和导体的选择, 应满足在当地环境条件下正常运行、过电压状态和短路故障的要求.第5.1.3条并联电容器装置的总回路和分组回路的电路和导体的稳态过电流,应为电容器额定电流的1.35倍.第5.1.4条高压并联电容器装置的外绝缘配合, 应与变电所、配电所中同级电压的其他电气设备一致.第5.1.5条并联电容器成套装置的组合结构,应便于运输和现场安装.第二节电容器第5.2.1条电容器的选型应符合下列规定:一、可选用单台电容器、集合式电容器和单台容量在500Kvar及以上的电容器且成电容器组.二、设置在严寒、高海拔、湿热带等地区和污秽、易燃易爆等环境中的电容器,均应满足特殊要求.三、装设于屋内的电容器,宜选用难燃介质的电容器.四、装设在同一绝缘框(台)架上串联段数为二段的电容器组,宜选用单套电容器.第5.2.2条电容器额定电压的选择,应符合下列要求:一、应计入电容器接入电网处的运行电压.二、电容器运行中承受的长期工频过电压,应不大于电容器额定电压的1.1倍.三、应计入接入串联电抗器引起的电容器运行电压升高,其电压升高值按下式计算:Uc = {Us/[(√3)S]}.1/(1-K) (5.2.2)式中:1.Uc为电容器端子运行电压(KV);为并联电容器装置的母线电压(KV);3.S为电容器组每相的串联段数.第5.2.3条电容器的绝缘水平,应按电容器接入电网处的要求选取.第5.2.4条电容器的过电压值和过电流值, 应符合国家现行产品标准的规定.第5.2.5条单台电容器额定容量的选择, 应根据电容器组设计容量和每相电容器串联、并联的台数确定,并宜在电容器产品额定容量系列的优先值中选取.第5.2.6条低压电容器宜采用自愈式电容器.第三节断路器第5.3.1条高压并联电容器装置断路器的选择, 除应符合断路器有关标准外,尚应符合下列规定:一、并合时,触头弹跳时间不应大于2ms,并不应有过长的预击穿; 10KV 少油断路器的关合预击穿时间不得超过3.5ms.二、开断时不应重击穿.三、应能承受关合涌流,以及工频短路电流和电容器高频涌流的联合作用.四、每天投切超过三次的断路器,应具备频繁操作的性能.第5.3.2条高压并联电容器装置总回路中的断路器, 应具有切除所连接的全部电容器组和开断总回路短路电流的能力. 条件允许时,分组回路的断路器可采用不承担开断短路电流的开关设备.第5.3.3条投切低压电容器的开关,其接通、分断能力和短路强度,应符合装设点的使用条件.当切除电容器时,不应发生重击穿,并应具备频繁操作的性能.第四节熔断器第5.4.1条电容器保护使用的熔断器,宜采用喷逐式熔断器.第5.4.2条熔断器的时间-电流特性曲线,应选择在被保护的电容器外壳的10%爆裂概率曲经的左侧. 时间-电流特性曲线的偏差,应符合现行国家标准《高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件》的有关规定.第5.4.3条熔断器的熔丝额定电流选择, 不应小于电容器额定电流的1.43倍 ,并不宜大于额定电流的1.55倍.第5.4.4条设计选用的熔断器的额定电压、耐受电压、开断性能、熔断特性、抗涌流能力、机械性能和电气寿命,均应符合国家现行标准《高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件》的规定.第五节串联电抗器第5.5.1条串联电抗器的选型, 宜采用干式空心电抗器或油浸式铁心电抗器,并应根据技术经济比较确定.第5.5.2条串联电抗器的电抗率选择应符合下列规定:一、仅用于限制涌流时,电抗率宜取0.1%-1%.二、用于抑制谐波, 当并联电容器装置接入电网处的背景谐波为5次及以上时,宜取4.5%-6%; 当并联电容器装置接入电网处的背景谐波为3次及以上时,宜取12%;亦可采用4.5%-6%与12%两种电抗率.第5.5.3条并联电容器装置的合闸涌流限值, 宜取电容器组额定电流的20倍;当超过时,应采用装设串联电抗器予以限制.电容器组投入电网时的涌流计算,应符合本规范附录B的规定.第5.5.4条串联电抗器的额定电压和绝缘水平, 应符合接入处电网电压和安装方式要求.第5.5.5条串联电抗器的额定电流不应小于所连接的电容器组的额定电流,其允许过电流值不应小于电容器组的最大过电流值.第5.5.6条变压器回路装设限流电抗器时, 应计入其对电容器分组回路的影响和抬高母线电压的作用.第六节放电器第5.6.1条当采用电压互感器作放电器时,宜采用全绝缘产品,其技术特性应符合放电器的规定.第5.6.2条放电器的绝缘水平应与接入处电网绝缘水平一致. 放电器的额定端电压应与所并联电容器的额定电压相配合.第5.6.3条放电器的放电性能应满足电容器组脱开电源后, 在5S内将电容器组上的剩余电奢降至50V及以下.第5.6.4条当放电器带有二次线圈并用于保护和测量时, 应满足二次负荷和电压变比误差的要求.第七节避雷器第5.7.1条避雷器用于限制并联电容器装置操作过电压保护时, 应选用无间隙金属氧化物避雷器.第5.7.2条与电容器组并联连接的避雷器、与串联电抗器并联连接的避雷器和中性点避雷器参数选择,应根据工程设计的具体条件进行模拟计算确定.第八节导体及其他第5.8.1条单台电容器至母线或熔断器的连接线应采用软导线, 其长期允许电流不应小于单台电容器额定电流的1.5倍.第5.8.2条电容器组的汇流母线和均压线的导线截面应与分组回路的导体截面一致.第5.8.3条双星形电容器组的中性点连接线和桥形接线电容器组的桥连接线,其长期允许电流不应小于电容器组的额定电流.第5.8.4条并联电容器装置的所有连接导体, 应满足动稳定和热稳定的要求.第5.8.5条用于高压并联电容器装置的支柱绝缘子, 应按电压等级、泄漏距离、机械荷载等技术条件选择和校验.第5.8.6条用于高压并联电容器组不平衡保护的电流互感器, 应符合下列要求:一、额定电压应按接入处电网电压选择.二、额定电流不应小于最大稳态不平衡电流.三、应能耐受故障状态一的短路电流和高频涌放电流. 并应采取装设间隙或装设避雷器等保护措施.四、准确等级可按继电保护要求确定.第5.8.7条用于高压电容器组不平衡保护的电压互感器,应符合下列要求:一、绝缘水平应按接入处电网电压选择.二、一次额[下电压不得低于最大不平衡电压.三、一次线圈作电容器的放电回路时,应满足放电容量要求.四、准确等级可按电压测量要求确定.第六章保护装置和投切装置第一节保护装置第6.1.1条电容器故障保护方式应根据各地的实践经验配置.第6.1.2条电容组应装设不平衡保护,并应符合下列规定:一、单星形接线的电容器线岢采用开口三角电压保护.二、串联段数为二段及以上的单星形电容器组岢打用电压差动保护.三、每相能接成四个桥臂的单星形电容器组,可采用桥式差电流保护.四、以星形接线电容器组,可采用中性点不平等电流保护.采用外熔丝保护和电容器组,其不平衡保护应按单台电容器过电压允许值整定. 采用内熔丝保护和无熔丝保护的电容器且,其不平衡保护应按电容器内部元件过电压允许值整定.第6.1.3条高压并联电容器装置可装设带有短延时的速断保护和过流保护,保护动作于跳闸.速断保护的动作电流值,在最小运行方式下, 电容顺组端部引线发生两相短路时,保护的灵敏系数应符合要求; 动作时限应大于电容器组合闸涌流时间.第6.1.4条高压并联电容器装置宜装设过负荷保护, 带时限动作于信号或跳闸.第6.1.5条高压并联电容器装置应装设母线过电压保护, 带时限动作于信号或跳闸.第6.1.6条高压并联电容器装置应装设母线失压保护, 带时限动作于跳闸.第6.1.7条容量为0.18MVA 及以上的油浸式铁心串联电抗器装设瓦斯保护.轻瓦斯动作于信号,重瓦斯动作于跳闸.第6.1.8条低压并联电容器装置, 应有短路保护、过电压保护、失压保护,并宜有过负荷保护或谐波超值保护.第二节投切装置第6.2.1条高夺并联电容器装置可根据其在电网中的作用、设备情况和运行经验选择自动投切或手动投投切方式,并应符合下列规定:一、兼负电网调压的并联电容器装置.可采用按电压、无功功率及时间等组合条件的自动投切.二、变电所的主变压器具有载调压装置时,可采用对电容器组与变压器分接头进行综合调节的自动投切.三、除上述之外变电所的并联电容器装置,可分别采用按电压、无功功率(电流)、功率因数或时间为控制量的自动投切.四、高压并联电容器装置,当日投切不超过三次时,宜采用手动投切.第6.2.2条低压并联电容器装置应采用自动投切. 自动投切的控制量可选用无功功率、电压、时间、功率因数.第6.2.3条自动投切装置应具有防止保护跳闸时误合电容器组的闭锁功能,并根据运行需要应具有的控制、调节、闭锁、联络和保护功能; 应设改变投切方式的选择开关.第6.2.4条并联电容器装置,严禁设置自动重合闸.第七章控制回路、信号回路和测量仪表第一节控制回路和信号回路第7.1.1条 220KV变电所的并联电容器装置, 宜在主控制室内控制, 其他变电所和配电所的并联电容器装置,可就地控制.第7.1.2条高压并联电容器装置的断路器, 宜采用一对一的控制方式,其控制回路,应具的防止投切设备跳跃的闭锁功能.第7.1.3条高压并联电容器装置的断路器与相应的隔离开关和接地开关之间,应设置闭锁装置.第7.1.4条高压并联电容器装置, 应设置断路器的位置信号、运行异常的预告信号和事故跳闸的信号.第7.1.5条低压并联电容器装置,应具有电容器投入和切除的信号.第二节测量仪表第7.2.1条高压并联电容器装置所连接的母线, 应有一只切换测量线电压的电压表.第7.2.2条高压并联电容器装置的总回路, 应装设无功功率表、无功电度表及每相一只电流表.第7.2.3条当总回路下面连接有燕联电容器和并联电抗器时, 总回路应装设双方向的无功率表,并应装设分别计量容性和感性的无功电度表.第7.2.4条高压并联电容器装置的分组回路中, 可仅设一只电流表. 当并联电容器装置和供电线路同接一条母线时,宜在高压并联电容器装置的分组回路中装设无功电度表.第7.2.5条低压并联电容器装置, 应具有电流表、电压表及功率因数表.第八章布置和安装设计第一节一般规定第8.1.1条高压并联电容器装置的布置和安装设计, 应利于分期扩建、通风散热、运行巡视、便于维护检修和更换设备.第8.1.2条高压联电容器装置的布置型式, 应根据安装地点的环境条件、设备性能和当地实距经验, 选择屋外布置和屋内布置.一般地区宜采用屋外布置;严寒、湿热、风沙等特殊地区和污秽、易燃易爆等特殊环境宜采用屋内布置.屋内布置的并联电容器装置,应防设置防止凝露引起的污闪事故的措施.第8.1.3条低压并联电容器装置的布置型式, 应根据设备适用于的环境条件确定采用屋内布置或屋布置.第8.1.4条屋内高压并联电容器装置和供电线路的开关柜, 不宜同室布置.第8.1.5条低压电容器柜和低压配电屏可同室布置, 但宜将电容器柜布置在同列屏柜的端部.第8.1.6条高压并联电容器装置中的铜、铝导体连接, 应采取装设铜铝过渡接头等措施.第8.1.7条电容器组的框(台)架、柜体结构件、串联电抗器的支(台)架等钢结构构件,应采用镀锌或其他的有效的防腐措施.第8.1.8条高压电容器组下部地面和周围地面的处理, 宜符合下列规定:一、在屋外电容器组外廓1m范围内的地面上,宜铺设卵石层或碎石层,其厚度应为100mm,并海里高于周围地坪.二、屋内电容器组下部地面,应有防止液体溢流措施. 屋内其他部分可采用混凝土地面;面层宜采用水泥沙浆抹面并压光.第8.1.9条低压电容器室地面,宜采用混凝土地面;面层宜采用水泥少浆抹面并压光.第8.1.10条电容器的屋面防水标准,不得低于屋内配电装置室.第二节高压电容器组的布置和安装设计第8.2.1条电容器组的布置,宜分相设置独立的框(台)架.当电容器台数较少或受到地限制时,可设置三相共用的框架.第8.2.2条分层布置的电容器组框(台)架,不宜超过三层,每层不应超过两排,四周和层间不得设置隔板.第8.2.3条电容器组的安装设计最小尺寸,应符合表8.2.3的规定:电容器组安装设计最小尺寸(mm) 表8.2.3━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━名称最小尺寸──────────────────────────────电容器(屋内、屋外):间距 100排间距离 200电容底部距地面:屋外 300屋内 200框(台)架顶部至顶棚净距: 1000━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━第8.2.4条屋内外布置的电容器组, 在其四周或一侧应设置维护通道,其宽度洞庭湖小于1.2m. 当电容器双排布置时,框(台)架和墙之间或框(台)架相互间可设置检修走道,其宽度不宜小于1m.注:1.维护通道系指正常运行时巡视、停电后进行维护检修和更换设备的通道.2.检修走道系指停电后维护检修工作使用的走道.第8.2.5条电容器组的绝缘水平,应与电网绝缘水平相配合.当电容器与电网绝缘水平一致时,应将电容器外壳和框(台)架可靠接地; 当电容器的绝缘水平低于电网时,应将电容器安装在与电网绝缘水平相一致。

电气工程师《供配电》案例分析题(含答案) 案例分析题题1：某地区拟建一座500kV变电站，站地位于Ⅲ级污秽区，海拔高度不超过1000m，年最高温度为40℃，年最低温度为-25℃。

变电站的500kV侧，220kV侧各自与系统相连。

3kV侧接无功补偿装置。

该站远景规模为：主变压器4×750MVA，500kV出线6回，220kV 出线14回，500kV电抗器两组，35kV电容器组8×60Mvar，35kV电抗器8×60Mvar。

本期建设规模为：主变压器2×750MVA，500kV出线2回，220kV 出线6回，每组主变压器各接35kV电容器组2×60Mvar，35kV电抗器2×60Mvar。

主变选用3×250MVA单相自耦无励磁电压变压器。

容量比：250MVA/250MVA/66.7MVA接线组别：YNaOdll。

(xx)(1)本期的2回500kV出线为架空平行双线路，每回长约为120km，均采用4×LGJ400导线(充电功率1.1Mvar/km)，在初步设计中为补偿充电功率曾考虑在配置500kV电抗器作调相调压，运行方式允许两回路公用一组高压并联电抗器。

请计算所配置的500kV并联电抗器最低容量宜为下列哪一种?(A)59.4MVA(B)105.6MVA(C)118.8MVA(D)132MVA(2)如该变电站本期35kV母线的规矩容量1800MVA，每1435kV 电容器串联电抗器的电抗率为4.5%，为了在投切电容器组时不发生3次谐波谐振则下列哪组容量不应选用?(列式计算)(A)119Mvar(B)65.9Mvar(C)31.5Mvar(D)7.89Mvar参考答案：(1)答案：[C]解答过程：根据《电力系统设计手册》式(8-3)有：(2)答案：[A]解答过程：根据《并联电容器装置设计规范》(GB50227—xx)第3.0.3条第3款：发生谐振的电容器容量，可按下式计算：应避开该容量的补偿电容器。

国家标准GB50227—95《并联电容器装置设计规范》编制
简介
张化良
【期刊名称】《电力标准化与计量》
【年(卷),期】1996(000)004
【摘要】1 前言国家标准GB50227—95《并联电容器装置设计规范》(以下简称电容器规范),已由建设部于1995年12月25日以建标[1995]778号文批准,并会同国家技术监督局联合发布。

自1996年7月1日起执行。

电容器规范为新编国家标准,它是根据国家计委计综合[1990]160号文的要求,由电力工业部负责主编,具体由电力工业部西南电力设计院会同电力部无功补偿成套装置质量检测中心、北京有色冶金设计研究总院和重庆钢铁设计研究院共同编制而成。

【总页数】5页(P23-26,30)
【作者】张化良
【作者单位】西南电力设计院
【正文语种】中文
【中图分类】TM531.4
【相关文献】
1.关于发布国家标准《并联电容器装置设计规范》的公告 [J],
2.国家标准《并联电容器装置设计规范》修订实施说明 [J], 张化良;黄晓明;李越茂
3.GB50227—1995《并联电容器装置设计规范》特点和效益浅析 [J], 张化良
4.国家标准《并联电容器装置设计规范(报批稿)》编制的几个问题 [J], 张化良
5.国家标准《并联电容器装置设计规范》待解决的问题 [J], 张化良
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住房和城乡建设部公告第1456号——住房城乡建设部关于发布国家标准《并联电容器装置设计规范》的公
告
文章属性
•【制定机关】住房和城乡建设部
•【公布日期】2017.03.03
•【文号】住房和城乡建设部公告第1456号
•【施行日期】2017.11.01
•【效力等级】部门规范性文件
•【时效性】现行有效
•【主题分类】标准定额
正文
住房和城乡建设部公告
第1456号
住房城乡建设部关于发布国家标准《并联电容器装置设计规
范》的公告
现批准《并联电容器装置设计规范》为国家标准，编号为GB50227-2017，自2017年11月1日起实施。

其中，第4.1.2（3）、4.2.6（2）条（款）为强制性条文，必须严格执行。

原国家标准《并联电容器装置设计规范》GB50227-2008同时废止。

本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部
2017年3月3日。

高压并联电容器装置说明书一．概述产品适用范围与用途TBB型高压并联电容器装置（以下简称装置），主要用于3~ 110kV，频率为50Hz的三相交流电力系统中，用以提高功率因数，调整网络电压，降低线路损耗，改善供电质量，提高供配电设备的使用效率的容性无功补偿装置。

型号、规格及外形尺寸装置的保护方式通常与电容器组的接线方式有关系，一般的有AK、AC、AQ和BC、BL之分。

GB 50227 标称电压1kV以上交流电力系统用并联电容器GB 10229 电抗器GB 高压输变电设备的绝缘配合GB 50060 3～110kV高压配电装置设计规范JB/T 5346 串联电抗器JB/T 7111 高压并联电容器装置DL/T 840 高压并联电容器使用技术条件其它现行国家标准。

DL/T 604 高压并联电容器装置订货技术条件常用的产品规格与柜体外形尺寸如表1~5所示。

装置的外形和基础的示意图分如图1、图2所示。

产品规格与外形尺寸注：以下尺寸仅供参考，实际尺寸根据用户情况而定。

以单台电容额定电压11/3kV表格1 卧式-阻尼电抗后置单位：mm表格2 卧式-阻尼电抗前置单位：mm表格3 立式-阻尼电抗后置单位：mm表格4 卧式-铁芯电抗后置单位：mm表格5 立式-铁芯电抗后置单位：mm图1装置外形图图2 装置基础图使用环境条件1.装置用于户内或户外；2.安装运行地区的海拔高度不超过1000m（特殊地域或地区可商定）；3.周围空气温度为-40℃～+45℃（特殊环境可商定）；4.空气相对湿度不大于85%（20℃时）；5.无有害气体及蒸汽，无导电性或爆炸性尘埃等；6.安装场所应无剧烈的机械振动和颠簸；7.抗震设防烈度8度。

工作条件表6 稳态过电压×(In为电容器组额定电流)的电流下连续运行。

该电流系由、电容值偏差及高次谐波综合作用的结果。

2.技术性能依据标准装置技术性能符合DL/T604-1996《高压并联电容器装置订货技术条件》及其引用标准GB50227-95《并联电容器装置设计规范》等相关标准的规定要求。

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中华人民共和国国家标准并联电容器装置设计规范GB 50227—95条文说明主编单位：主编单位：电力工业部西南电力设计院 5．8 导体及其他 5．8．1 本条是根据电容器产品标准中对其允许的稳态过电流值规定的。

考虑谐波和高至 1．1 倍电容器额定电压的共同作用，电容器的稳态过电流可达其额定电流的 1．3 倍，对具有 10％正偏差的电容器，过电流可达 1．43 倍。

本条所指的连线通常截面较小，为增加可靠性并与有关行业标准协调一致，故规定按不小于 1．5 倍电容器额定电流选择导线截面。

5． 2 汇流母线和均压线中通过的工作电流不会超过分组回路的最大工作电流， 8．按本条规定选择这两种导线可保证安全，同时能达到与分组回路导线三者一致，减少导线规格，便于安装。

5．8．3 正常情况下，双星形电容器组的中性线和桥形接线电容器组的桥连接线中通过的电流很小，这个电流是由安装时的容差造成的。

当故障电容器被外熔断器切除后，容差增大，不平衡电流增加，按最严重情况计算，最大稳态不平衡电流将不超过电容器组额定电流，故按本条规定选择的连接线能满足安全要求。

5．8．4 导体的动热稳定是满足安全运行的必要条件之一。

按照允许电流选出的导体虽已满足了回路载流要求，对一些小截面导体来说，可能未满足动热稳定要求，应以此作为限制条件，因此，导体的允许电流和动热稳定是导体选择的两个必要条件。

5．8．5 选择和校验支柱绝缘子的重要技术条件是电压等级、泄漏距离、机械强度，本条予以强调。

多层布置的电容器组的绝缘框架，为加强底层支柱绝缘子的强度，工程中通常采用增加绝缘子数量和选高一级电压的产品两种方式。

5. 8. 6 本条针对单星形接线和双星形接线的电容器组，采用电流不平衡保护，如：桥式差流保护和中性点不平衡电流保护，选择电流互感器提出的 4 项要求。

一单项选择（共10道）1 《并联电容器装置设计规范》GB50227-2008适用于（）kV及以下电压等级的变电站、配电站中无功补偿用三相交流高压、低压并联电容器装置的新建、扩建工程设计。

（Ａ）750（Ｂ）220（Ｃ）110（Ｄ）35２电抗率是指并联电容器装置的（）之比，以百分数表示。

（Ａ）串联电抗器的额定容抗与串联连接的电容器的额定感抗（Ｂ）串联连接的电容器的额定容抗与串联电抗器的额定感抗（Ｃ）串联电抗器的额定感抗与串联连接的电容器的额定容抗（Ｄ）串联连接的电容器的额定感抗与串联电抗器的额定容抗３每个串联段的电容器并联总容量不应超过（）kvar。

（Ａ）4200（Ｂ）3900（Ｃ）2300 （Ｄ）12004 并联电容器装置总回路和分组回路的电器导体选择时，回路工作电流应按稳态过电流最大值确定，过电流倍数应为回路额定电流的（）倍。

（Ａ）1.1 （Ｂ）1.2（Ｃ）1.3（Ｄ）1.5５用于单台电容器保护的外熔断器的熔丝额定电流，应按电容器额定电流的（）倍选择。

（Ａ）0.83--0.95 （Ｂ）0.95--1.12（Ｃ）1.37--1.50（Ｄ）2--56 低压并联电容器装置的放电器件应满足电容器断电后，在3min内将电容器的剩余电压降至（）V及以下。

（Ａ）380（Ｂ）220（Ｃ）50（Ｄ）36７集合式电容器应装设压力释放和温控保护，压力释放动作于（），温控动作于（）。

（Ａ）跳闸信号（Ｂ）跳闸跳闸（Ｃ）信号信号（Ｄ）信号跳闸８低压并联电容器装置应采用（）。

（Ａ）手动投入（Ｂ）手动切除（Ｃ）自动投入（Ｄ）自动投切二判断题（共10道）1 高压并联电容器装置是指由电容器和相应的电气一次及二次配套设备组成，并联连接于标称电压1kV以上的交流三相电力系统中，能完成独立投运的一套设备。

（A）正确（B）错误2 低压并联电容器装置的安装地点和装设容量，应根据分散补偿和就地平衡的原则设置，并不得向电网倒送无功。

（A）正确（B）错误3 在中性点非直接接地的电网中，星形接线电容器组的中性点应接地。

变电站并联电容器组接线方式及保护问题的探讨摘要：根据电力系统的需要确定变电站并联电容器组总容量，并联电容器组的可靠安全运行直接影响到电力系统电压的稳定，并可减少无功功率的跨区域输送从而降低输电线路的电能损耗和提高输电线路的输送容量。

为保证并联电容器组的安全运行，本文对并联电容器组接线方式及保护问题进行探讨。

关键词：电容器；接线方式；保护；电力系统1．引言并联电容器组是变电站容性无功补偿装置，并联电容器组一般采用油浸式户内布置或户外布置。

在电力系统中主要起着调整电压的作用，对电网的安全运行提供有利的保障，为保证变电站高压电力电容器的安全、可靠性的运行，首先要确保电容器的质量安全，其次要正确的选择并联电容器组接线方式和保护形式。

2．电容器组接线并联电容器组接线有两类：星形类和三角形类。

但在国家标准《并联电容器装置设计规范》（GB50227-2008）条文4.1.2条第1款中规定：“并联电容器组应采用星形接线。

在中性点非直接接地的电网中，星形接线电容器组的中性点不应接地。

”由于三角形接线在技术上存在不安全因素，单串联段的三角形接线并联电容器组，发生极间全击穿的几率比较大，图1为极间短路的示意图，图中故障点的能量包含三部分，一是故障相健全电容器的涌放电流（如图1中曲线1所示），二是其他健全两相电容器的涌放电流（如图1中曲线2所示），三是系统的短路电流（如图1中曲线3所示）。

电容器油箱的耐爆容量远远小于这三部分能量的总和，导致油箱爆炸。

星形电容器组发生相间击穿故障时，由于受到健全相容抗的限制作用，系统的工频电流（如图2中曲线1所示）极大的降低，其最大值一般不大于电容器额定电流的3倍，并且没有其他两相电容器的涌放电流，只有同相健全电容器的涌放电流（如图2中曲线2、3所示），电容器油箱的耐爆容量远大于系统和同相健全电容器对故障点提供的能量，所以电容器油箱爆炸机率较少。

综合比较后得出以下结论：并联电容器组接线应采用星形接线。

并联电容器装置设计规范(GB50227-95)第一章总则第1.0.1条为使电力工程的并联电容器装置设计贯彻国家技术经济政策, 做到安全可靠、技术先进、经济合理和运行检修方便,制订本规范.第1.0.2条本规范适用于220KV及以下变电所、配电所中无功补偿用三相交流高压、低压并联电容器装置的新建、扩建工程设计.第1.0.3条并联电容器装置的设计, 应根据安装地点的电网条件、补偿要求、环境状况、运行检修要求和实践经验,确定补偿容量、选择接线、保护与控制、布置及安装方式.第1.0.4条并联电容器装置的设备选型, 应符合国家现行的产品标准的规定.第1.0.5条并联电容器装置的设计,除应执行本规范的规定外,尚应符合国家现行的有关标准和规范的规定.第二章-1 术语1.高压并联电容器装置(installtion of high voltage shunt capacitors):由高压并联电容器和相应的一次及二次配套设备组成, 可独立运行或并联运行的装置.2.低压并联电容器装置(installtion of low voltage shunt capacitors):由低压并联电容器和相应的一次及二次配套元件组成, 可独立运行或并联运行的装置.3.并联电容器的成套装置(complete set of installation for shunt capacitors):由制造厂设计组装设备向用户供货的整套并联电容器装置.4.单台电容器(capacitor unit):由一个或多个电容器元件组装于单个外壳中并引出端子的组装体.5.电容器组(capacitor bank):电气上连接在一起的一群单台电容器.6.电抗率(reactance ratio):串联电抗器的感抗与并联电容器组的容抗之比,以百分数表示.7.放电器、放电元件(discharge device、discharge component):装在电容器内部或外部的, 当电容器从电源脱开后能将电容器端子间的电压在规定时间内降低到规定值的设备或元件.8.串联段(series section):在多台电容器连接组合中,相互并联的单台电容器群.9.剩余电压(residual voltage):单台电容器或电容器组脱开电源后, 电容器端子间或电容器组端子间残存的电压.10.涌流(inrush transient current):电容器组投入电网时的过渡过电流.11.外熔丝(external fuses):装于单台电容器外部并与其串联连接, 当电容器发生故障时用以切除电容器的熔丝.12.内熔丝(internal fuses):装于单台电容器内部与元件或元件组串联连接, 当元件发生故障时用以切除该元件或元件组的熔丝.13.放电容量(discharging capacity):放电器允许连接的电容器组的容量.14.不平衡保护(unbalance protection):利用电容器组内两个相关部分之间的电容量之差形成的电流差或电压差构成的保护.第二章-2 符号1.Qcx:发生n次谐波谐振的电容器容量.2.Sd: 并联电容器装置安装处的母线短路容量.3.n: 谐波次数.4.K: 电抗率.5.I*ym:涌流峰值的标么值.6.β: 涌流计算中计及的电源影响系数.7.Q: 电容器组容量.8.Uc: 电容器端子运行电压.: 并联电容器装置的母线电压.10.S: 电容器组每相的串联段数.第二章-3 代号1.C: 电容器组.2.IC、2C、3C: 并联电容器装置分组回路编号.3.C1、C2、Cn: 单台电容器编号.4.L: 串联电抗器或限流线圈.5.QS: 隔离开关或刀开关.6.QF: 断路器.7.QG: 接地开关.8.TA: 电流互感器.: 放电器、放电元件.10.FV: 避雷器.11.FU: 熔断器.12.KM: 交流接触器.13.KA: 热继电器.14.HL: 指示灯.15.Uo: 开口三角电压.16.△U:相不平衡电压.17.△I:桥差电流.18.Io: 中性点不平衡电流. 第三章接入电网基本要求第3.0.1条高压并联电容器装置接入电网的设计,应按全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡的原则确定最优补偿容量和分布方式.第3.0.2条变电所里的电容器安装容量,应根据本地区电网无功规划以及国家现行标准《电力系统电压和无功电压技术导则》和《全国供用电规划》的规定计算后确定.当不具备设计计算条件时,电容器安装容量可按变压器容量的10%-30%确定.第3.0.3条电容器分组容量,应根据加大单组容量、减少组数的原则确定.当分组电容器按各种容量组合运行时,不得发生谐振,且变压器各侧母线的任何一次谐波电压含量不应超过现行国家标准《电能质量- 公用电网谐波》的有关规定.谐振电容器容量,可按下式计算:Qcx=Sd[(1/n^2)-K] (3.0.3)式中:Qcx为发生n次谐波谐振电容器容量(Mvar);Sd为并联电容器装置安装处的母线短路容量(MVA);n为谐波次数,即谐波频率与电网基波频率之比;K为电抗率.第3.0.4条高压并联电容装置应装设在变压器的主要负荷侧.当不具备条件时,可装设在三绕组变压器的低压侧.第3.0.5条当配电所中无高压负荷时,不得在高压侧装设并联电容器装置.第3.0.6条低压并联电容器装置的安全地点和装设容量,应根据分散补偿和降低线损的原则设置. 补偿后功率因数应符合现行国家标准《全国供用电规则》的规定.第四章电气接线第一节接线方式第4.1.1条高压并联电容器装置, 在同级电压母线上无供电线路和有供电线路时, 可采用各分组回路直接接入母线,并经总回路接入变压器的接线方式.当同级电压母线上有供电线路,经技术经济比较合理时,可设置电容器专用母线的接线方式.第4.1.2条高压电容器组的接线方式,应符合下列规定:一、电容器组宜采用单星形接线或双星形接线.在中性点非直接接地的电网中,星形接线电容器组的中性点不应接地.二、电容器组的每相或每个桥臂,由多台电容器串联组合时, 应采用先并联后串联的接线方式.第4.1.3条低压电容器或电容器组, 可采用三角形接线或中性点不接地的星形接线方式.第二节配套设备及其连接第4.2.1条高压并联电容器装置的分组回路, 可采用高压电容器组与配套设备连接的方式,并装设下列配套设备:1.隔离开关、断路器或跌落式熔断器等设备.2.串联电抗器.3.操作过电压保护用避雷器.4.单台电容器保护用熔断器.5.放电器和接地开关.6.继电保护、控制、信号和电测量用一次设备及二次设备.第4.2.2条低压联联电容器装置接线宜装设下列配套元件;当采用的交流接触器具的限制涌流功能和电容器柜有谐波超值保护时,可不装设相应的限流线圈和热继电器.1.总回路刀开关和分回路交流接触器或功能相同的其他元件.2.操作过电压保护用避雷器.3.短路保护用熔断器.4.过载保护用热继电器.5.限制涌流的限流线圈.6.放电器件.7.谐波含量超限保护、自动投切控制器、保护元件、信号和测量表计等配套器件.第4.2.3条串联电抗器宜装设于电容器组的中性点侧. 当装设于电容器组的电源侧时,应校验动稳定电流和热稳定电流.第4.2.4条当电容器配置熔断器时, 应每台电容器配一只喷式熔断器; 严禁多台电容器共用一只喷逐式熔断器.第4.2.5条当电容器的外壳直接接地时, 熔断器应接在电容器的两侧.当电容器装设于绝缘框(台)架上且串联段数为二段及以上时,至少应有一个串联段的熔断器接在电容器的电源侧.第4.2.6条电容器组应装设放电器或放电元件.第4.2.7条放电器宜采用与电容器组直接并联的接线方式. 当放电器采用星形接线时,中性点不应接地.第4.2.8条低压电容器组装设的外部放电器件, 可采用三角形接线或不接地的星形接线,并直接与电容器连接.第4.2.9条高压电容器组的电源侧和中性点侧.宜设置检修接地开关.第4.2.10条高压并联电容器装置的操作过电压保护和避雷器接线方式, 应符合下列规定:一、高压并联电容器装置的分组回路,宜设置操作过电压保护.二、当断路器公发生单相重击穿时,可采用中性点避雷器接线方式,或采用相对地避雷器接线方式.三、断路器出现两相重击穿的概率极低时,可不设置两重击穿故障保护. 当需要限制电容器极间和电源侧对地地电压时, 其保护方式应符合下列规定:1.电抗率为12%及以上时,可采用避雷器与电容器组并联连接和中性点避雷器接线的方式.2.电抗率不大于1%时, 可采用避雷器与电容器组并联连接和中性点避雷器接线的方式.3.电抗率为4.5%-6%时,避雷器接线方式宜经模拟计算研究确定. 第五章电器和导体的选择第一节一般规定第5.1.1条并联电容器装置的设备选型,应根据下列条件选择: 1.电网电压、电容器运行工况.2.电网谐波水平.3.母线短路电流.4.电容器对短路电流的助增效应.5.补偿容量及扩建规划、接地、保护和电容器组投切方式.6.海拔高度、气温、湿度、污秽和地震烈度等环境条件.7.布置与安装方式.8.产品技术条件和产品标准.第5.1.2条并联电容器装置的电器和导体的选择, 应满足在当地环境条件下正常运行、过电压状态和短路故障的要求.第5.1.3条并联电容器装置的总回路和分组回路的电路和导体的稳态过电流,应为电容器额定电流的1.35倍.第5.1.4条高压并联电容器装置的外绝缘配合, 应与变电所、配电所中同级电压的其他电气设备一致.第5.1.5条并联电容器成套装置的组合结构,应便于运输和现场安装. 第二节电容器第5.2.1条电容器的选型应符合下列规定:一、可选用单台电容器、集合式电容器和单台容量在500Kvar及以上的电容器且成电容器组.二、设置在严寒、高海拔、湿热带等地区和污秽、易燃易爆等环境中的电容器,均应满足特殊要求.三、装设于屋内的电容器,宜选用难燃介质的电容器.四、装设在同一绝缘框(台)架上串联段数为二段的电容器组,宜选用单套电容器.第5.2.2条电容器额定电压的选择,应符合下列要求:一、应计入电容器接入电网处的运行电压.二、电容器运行中承受的长期工频过电压,应不大于电容器额定电压的1.1倍.三、应计入接入串联电抗器引起的电容器运行电压升高,其电压升高值按下式计算:Uc = {Us/[(√3)S]}.1/(1-K) (5.2.2)式中:1.Uc为电容器端子运行电压(KV);为并联电容器装置的母线电压(KV);3.S为电容器组每相的串联段数.第5.2.3条电容器的绝缘水平,应按电容器接入电网处的要求选取.第5.2.4条电容器的过电压值和过电流值, 应符合国家现行产品标准的规定.第5.2.5条单台电容器额定容量的选择, 应根据电容器组设计容量和每相电容器串联、并联的台数确定,并宜在电容器产品额定容量系列的优先值中选取.第5.2.6条低压电容器宜采用自愈式电容器.第三节断路器第5.3.1条高压并联电容器装置断路器的选择, 除应符合断路器有关标准外,尚应符合下列规定:一、并合时,触头弹跳时间不应大于2ms,并不应有过长的预击穿; 10KV 少油断路器的关合预击穿时间不得超过3.5ms.二、开断时不应重击穿.三、应能承受关合涌流,以及工频短路电流和电容器高频涌流的联合作用.四、每天投切超过三次的断路器,应具备频繁操作的性能.第5.3.2条高压并联电容器装置总回路中的断路器, 应具有切除所连接的全部电容器组和开断总回路短路电流的能力. 条件允许时,分组回路的断路器可采用不承担开断短路电流的开关设备.第5.3.3条投切低压电容器的开关,其接通、分断能力和短路强度,应符合装设点的使用条件.当切除电容器时,不应发生重击穿,并应具备频繁操作的性能.第四节熔断器第5.4.1条电容器保护使用的熔断器,宜采用喷逐式熔断器.第5.4.2条熔断器的时间-电流特性曲线,应选择在被保护的电容器外壳的10%爆裂概率曲经的左侧. 时间-电流特性曲线的偏差,应符合现行国家标准《高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件》的有关规定.第5.4.3条熔断器的熔丝额定电流选择, 不应小于电容器额定电流的1.43倍,并不宜大于额定电流的1.55倍.第5.4.4条设计选用的熔断器的额定电压、耐受电压、开断性能、熔断特性、抗涌流能力、机械性能和电气寿命,均应符合国家现行标准《高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件》的规定.第五节串联电抗器第5.5.1条串联电抗器的选型, 宜采用干式空心电抗器或油浸式铁心电抗器,并应根据技术经济比较确定.第5.5.2条串联电抗器的电抗率选择应符合下列规定:一、仅用于限制涌流时,电抗率宜取0.1%-1%.二、用于抑制谐波, 当并联电容器装置接入电网处的背景谐波为5次及以上时,宜取4.5%-6%; 当并联电容器装置接入电网处的背景谐波为3次及以上时,宜取12%;亦可采用4.5%-6%与12%两种电抗率.第5.5.3条并联电容器装置的合闸涌流限值, 宜取电容器组额定电流的20倍;当超过时,应采用装设串联电抗器予以限制.电容器组投入电网时的涌流计算,应符合本规范附录B的规定.第5.5.4条串联电抗器的额定电压和绝缘水平, 应符合接入处电网电压和安装方式要求.第5.5.5条串联电抗器的额定电流不应小于所连接的电容器组的额定电流,其允许过电流值不应小于电容器组的最大过电流值.第5.5.6条变压器回路装设限流电抗器时, 应计入其对电容器分组回路的影响和抬高母线电压的作用.第六节放电器第5.6.1条当采用电压互感器作放电器时,宜采用全绝缘产品,其技术特性应符合放电器的规定.第5.6.2条放电器的绝缘水平应与接入处电网绝缘水平一致. 放电器的额定端电压应与所并联电容器的额定电压相配合.第5.6.3条放电器的放电性能应满足电容器组脱开电源后, 在5S内将电容器组上的剩余电奢降至50V及以下.第5.6.4条当放电器带有二次线圈并用于保护和测量时, 应满足二次负荷和电压变比误差的要求.第七节避雷器第5.7.1条避雷器用于限制并联电容器装置操作过电压保护时, 应选用无间隙金属氧化物避雷器.第5.7.2条与电容器组并联连接的避雷器、与串联电抗器并联连接的避雷器和中性点避雷器参数选择,应根据工程设计的具体条件进行模拟计算确定.第八节导体及其他第5.8.1条单台电容器至母线或熔断器的连接线应采用软导线, 其长期允许电流不应小于单台电容器额定电流的1.5倍.第5.8.2条电容器组的汇流母线和均压线的导线截面应与分组回路的导体截面一致.第5.8.3条双星形电容器组的中性点连接线和桥形接线电容器组的桥连接线,其长期允许电流不应小于电容器组的额定电流.第5.8.4条并联电容器装置的所有连接导体, 应满足动稳定和热稳定的要求.第5.8.5条用于高压并联电容器装置的支柱绝缘子, 应按电压等级、泄漏距离、机械荷载等技术条件选择和校验.第5.8.6条用于高压并联电容器组不平衡保护的电流互感器, 应符合下列要求:一、额定电压应按接入处电网电压选择.二、额定电流不应小于最大稳态不平衡电流.三、应能耐受故障状态一的短路电流和高频涌放电流. 并应采取装设间隙或装设避雷器等保护措施.四、准确等级可按继电保护要求确定.第5.8.7条用于高压电容器组不平衡保护的电压互感器,应符合下列要求:一、绝缘水平应按接入处电网电压选择.二、一次额[下电压不得低于最大不平衡电压.三、一次线圈作电容器的放电回路时,应满足放电容量要求.四、准确等级可按电压测量要求确定.第六章保护装置和投切装置第一节保护装置第6.1.1条电容器故障保护方式应根据各地的实践经验配置.第6.1.2条电容组应装设不平衡保护,并应符合下列规定:一、单星形接线的电容器线岢采用开口三角电压保护.二、串联段数为二段及以上的单星形电容器组岢打用电压差动保护.三、每相能接成四个桥臂的单星形电容器组,可采用桥式差电流保护.四、以星形接线电容器组,可采用中性点不平等电流保护.采用外熔丝保护和电容器组,其不平衡保护应按单台电容器过电压允许值整定. 采用内熔丝保护和无熔丝保护的电容器且,其不平衡保护应按电容器内部元件过电压允许值整定.第6.1.3条高压并联电容器装置可装设带有短延时的速断保护和过流保护,保护动作于跳闸.速断保护的动作电流值,在最小运行方式下, 电容顺组端部引线发生两相短路时,保护的灵敏系数应符合要求; 动作时限应大于电容器组合闸涌流时间.第6.1.4条高压并联电容器装置宜装设过负荷保护, 带时限动作于信号或跳闸.第6.1.5条高压并联电容器装置应装设母线过电压保护, 带时限动作于信号或跳闸.第6.1.6条高压并联电容器装置应装设母线失压保护, 带时限动作于跳闸.第6.1.7条容量为0.18MVA 及以上的油浸式铁心串联电抗器装设瓦斯保护.轻瓦斯动作于信号,重瓦斯动作于跳闸.第6.1.8条低压并联电容器装置, 应有短路保护、过电压保护、失压保护,并宜有过负荷保护或谐波超值保护.第二节投切装置第6.2.1条高夺并联电容器装置可根据其在电网中的作用、设备情况和运行经验选择自动投切或手动投投切方式,并应符合下列规定:一、兼负电网调压的并联电容器装置.可采用按电压、无功功率及时间等组合条件的自动投切.二、变电所的主变压器具有载调压装置时,可采用对电容器组与变压器分接头进行综合调节的自动投切.三、除上述之外变电所的并联电容器装置,可分别采用按电压、无功功率(电流)、功率因数或时间为控制量的自动投切.四、高压并联电容器装置,当日投切不超过三次时,宜采用手动投切.第6.2.2条低压并联电容器装置应采用自动投切. 自动投切的控制量可选用无功功率、电压、时间、功率因数.第6.2.3条自动投切装置应具有防止保护跳闸时误合电容器组的闭锁功能,并根据运行需要应具有的控制、调节、闭锁、联络和保护功能; 应设改变投切方式的选择开关.第6.2.4条并联电容器装置,严禁设置自动重合闸.第七章控制回路、信号回路和测量仪表第一节控制回路和信号回路第7.1.1条220KV变电所的并联电容器装置, 宜在主控制室内控制, 其他变电所和配电所的并联电容器装置,可就地控制.第7.1.2条高压并联电容器装置的断路器, 宜采用一对一的控制方式,其控制回路,应具的防止投切设备跳跃的闭锁功能.第7.1.3条高压并联电容器装置的断路器与相应的隔离开关和接地开关之间,应设置闭锁装置.第7.1.4条高压并联电容器装置, 应设置断路器的位置信号、运行异常的预告信号和事故跳闸的信号.第7.1.5条低压并联电容器装置,应具有电容器投入和切除的信号. 第二节测量仪表第7.2.1条高压并联电容器装置所连接的母线, 应有一只切换测量线电压的电压表.第7.2.2条高压并联电容器装置的总回路, 应装设无功功率表、无功电度表及每相一只电流表.第7.2.3条当总回路下面连接有燕联电容器和并联电抗器时, 总回路应装设双方向的无功率表,并应装设分别计量容性和感性的无功电度表.第7.2.4条高压并联电容器装置的分组回路中, 可仅设一只电流表. 当并联电容器装置和供电线路同接一条母线时,宜在高压并联电容器装置的分组回路中装设无功电度表.第7.2.5条低压并联电容器装置, 应具有电流表、电压表及功率因数表.第八章布置和安装设计第一节一般规定第8.1.1条高压并联电容器装置的布置和安装设计, 应利于分期扩建、通风散热、运行巡视、便于维护检修和更换设备.第8.1.2条高压联电容器装置的布置型式, 应根据安装地点的环境条件、设备性能和当地实距经验, 选择屋外布置和屋内布置.一般地区宜采用屋外布置;严寒、湿热、风沙等特殊地区和污秽、易燃易爆等特殊环境宜采用屋内布置.屋内布置的并联电容器装置,应防设置防止凝露引起的污闪事故的措施.第8.1.3条低压并联电容器装置的布置型式, 应根据设备适用于的环境条件确定采用屋内布置或屋布置.第8.1.4条屋内高压并联电容器装置和供电线路的开关柜, 不宜同室布置.第8.1.5条低压电容器柜和低压配电屏可同室布置, 但宜将电容器柜布置在同列屏柜的端部.第8.1.6条高压并联电容器装置中的铜、铝导体连接, 应采取装设铜铝过渡接头等措施.第8.1.7条电容器组的框(台)架、柜体结构件、串联电抗器的支(台)架等钢结构构件,应采用镀锌或其他的有效的防腐措施.第8.1.8条高压电容器组下部地面和周围地面的处理, 宜符合下列规定:一、在屋外电容器组外廓1m范围内的地面上,宜铺设卵石层或碎石层,其厚度应为100mm,并海里高于周围地坪.二、屋内电容器组下部地面,应有防止液体溢流措施. 屋内其他部分可采用混凝土地面;面层宜采用水泥沙浆抹面并压光.第8.1.9条低压电容器室地面,宜采用混凝土地面;面层宜采用水泥少浆抹面并压光.第8.1.10条电容器的屋面防水标准,不得低于屋内配电装置室. 第二节高压电容器组的布置和安装设计第8.2.1条电容器组的布置,宜分相设置独立的框(台)架.当电容器台数较少或受到地限制时,可设置三相共用的框架.第8.2.2条分层布置的电容器组框(台)架,不宜超过三层,每层不应超过两排,四周和层间不得设置隔板.第8.2.3条电容器组的安装设计最小尺寸,应符合表8.2.3的规定:电容器组安装设计最小尺寸(mm) 表8.2.3━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━名称最小尺寸──────────────────────────────电容器(屋内、屋外):间距100排间距离200电容底部距地面:屋外300屋内200框(台)架顶部至顶棚净距: 1000━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━第8.2.4条屋内外布置的电容器组, 在其四周或一侧应设置维护通道,其宽度洞庭湖小于1.2m. 当电容器双排布置时,框(台)架和墙之间或框(台)架相互间可设置检修走道,其宽度不宜小于1m.注:1.维护通道系指正常运行时巡视、停电后进行维护检修和更换设备的通道.2.检修走道系指停电后维护检修工作使用的走道.第8.2.5条电容器组的绝缘水平,应与电网绝缘水平相配合.当电容器与电网绝缘水平一致时,应将电容器外壳和框(台)架可靠接地; 当电容器的绝缘水平低于电网时,应将电容器安装在与电网绝缘水平相一致。

目次1 总则............................................ ( 1)2 术语、符号和代号 (2)2.1 术语 (2)2.2 符号 (4)2.3 代号 (4)3接入电网基本要求 (6)4 电气接线 (8)4.1 接线方式 (8)4.2 配套设备及其连接 (9)5电器和导体选择.................................... ( 13)5.1 一般规定 (13)5.2 电容器 (13)5.3 投切开关 (15)5.4 熔断器 (16)5.5 串联电抗器........................................ ( 16)5.6 放电线圈 (17)5.7 避雷器 (18)5.8 导体及其他 (18)6保护装置和投切装置 ................................ ( 19)6.1 保护装置 (19)6.2 投切装置 (21)7 控制回路、信号回路和测量仪表 (23)7.1 控制回路和信号回路 (23)7.2 测量仪表 (23)8 布置和安装设计 (25)8.1 一般规定 (25)8.2 并联电容器组的布置和安装设计 (26)8.3 串联电抗器的布置和安装设计 (27)9 防火和通风 (29)9.1 防火 (29)9.2 通风 (30)附录A 电容器组投入电网时的涌流计算 (31)本规范用词说明 (32)引用标准名录 (33)Contents1 General provisions ..................................................................... ( 1)2 Terms , symbols and codes (2)2.1 Terms (2)2.2 Symbols (4)2.3 Codes (4)3 Basic requirements for connection into network (6)4 Electrical wiring (8)4.1 Modes of wiring (8)4.2 Associated equipment and its connection (9)5 Selection of electrical apparatus and conductors (13)5.1 General requirements (13)5.2 Capacitor ..................................................................................... ( 13)5.3 Switch (15)5.4 Fuse (16)5.5 Series reactor .............................................................................. ( 16)5.6 Discharge coil (17)5.7 Lightning arrester ..................................................................... ( 18)5.8 Conductor and others ................................................................. ( 18)6 Protection devices and switching devices (19)6.1 Protection devices ...................................................................... ( 19)6.2 Switching devices (21)7 Control circuits , signal circuits and measuringinstruments (23)7.1 Control circuits and signal circuits (23)7.2 Measuring instruments (23)8 Arrangement and installation design (25)8.1 General requirements (25)8.2 Arrangement and installation design for shuntcapacitor banks (26)8.3 Arrangement and installation design for seriescapacitor banks (27)9 Fire prevention and ventilation (29)9.1 Fire Prevention (29)9.2 Ventilation (30)Appendix A Calculation of inrush current whenconnecting capacitor banks to the grid (31)Explanation of wording in this code (32)List of quoted standards (33)1 总则1.0.1为使电力工程的并联电容器装置设计中，贯彻国家的技术经济政策，做到安全可靠、技术先进、经济合理和运行检修方便，制定本规范。

关于GB 50227-1995《并联电容器装置设计规范》的专题研究为了给修订国家标准GB 50227--1995《并联电容器装置设计规范》提供依据，有关单位先后对谐波抑制对策、操作过电压保护、电客器和电客器组保护3项专题进行了课题研究，文章对3项专题研究的概况、主要内客、研究结论，以及研究成果在工程中的推广应用等作了简要介绍，并对此3项专题进行的深入研究提出了建议。

西南电力设计院是国家标准GB50227-1995《并联电容器装置设计规范》的主编单位，为了解决该标准送审稿审查时遗留的抑制谐波措施、操作过电压保护、电客器和电客器组故障保护3个问题，并为标准修订时补充和完善标准条文，由西南电力设计院牵头组织了专题研究，并分别委托3个科研单位进行专题研究。

第一个专题“并联电容器装置的谐波响应与抑制对策研究”由中国电力科学研究院承担；第二个专题“并联电容器组操作过电压及其保护研究”由武汉高压研究所承担；第三个专题“并联电容器内部故障保护的研究”由浙江省电力试验研究所承担。

现分别对3个专题的研究情况作一介绍。

1 谐波抑制对策1.1 专题概况该专题研究从国家现行标准和现有研究成果着手，对电容器组谐波电压、谐波电流进行了计算和校验，对电容器组投入引起的电源侧谐波电压放大和谐振容量进行了计算，对不同电抗率配置抑制谐波放大效果进行了计算，同时，对一些特殊情况（可变电抗率串联电抗器、电抗器退出运行、电容器组缺台运行）进行了计算分析。

1.2 主要内容电容器组的谐波电压的谐波电流计算、电源侧的谐波电压放大和谐振容量计算，都是为了合理地配置电抗器，达到有效地抑制刘东淑放大，使电容器组安全运行。

计算分析主要考虑3、5、7、11次含量较高的谐波，将谐波电流放大等于2时的轻度放大作为安全线，电抗率K取值为0%、0.1%、0.5%、1%、4.5%、5%、6%、12%、13%，电容器组投入运行后反映的是s=QC /Sd的变化，其中Qc为投入运行的电容器组总容量；Sd为电容器组母线短路容量。

高压并联电容器装置技术规范1总则：本技术规范适用于恒顺站110KV高压并联电容器成套装置。

2装置使用条件：2.1 自然环境条件：安装场所：户内安装。

海拔高度：≤1000m。

最大相对温度：90％（25℃时）。

最高环境温度：+40℃。

最低环境温度：-25℃。

最大日温差：25℃。

地震烈度：8度，地面水平加速度0.25g。

地面垂直加速度0.125g。

污秽等级：Ⅲ级，泄漏比距≥25mm/kv。

2.2系统条件：✓额定电压：110KV。

✓最高运行电压：126KV.✓额定频率：50HZ。

✓系统负荷：24MVA。

✓中性点连接方式：中性点直接有效接地。

3执行标准：✧GB50227-95《并联电容器装置设计规范》✧GB/T11024.1-2001《标称电压1KV以上交流电力系统用并联电容器第1部分：总则—性能、试验和额定值—安全要求—安装导则》。

✧GB/T11024.2-2001《标称电压1KV以上交流电力系统用并联电容器第2部分：耐久性试验》。

✧GB/T11024.3-2001《标称电压1KV以上交流电力系统用并联电容器第3部分：并联电容器和并联电容器组的保护》。

✧GB/T14549-93《电能质量、公用电网谐波》✧GB11032-2000《交流无间隙金属氧化物避雷器》✧GB10229-88《电抗器》。

4技术要求：4.1 分组及补偿要求：补偿装置分为两组，装机容量分别为60MVar和30MVar，配套电抗器电抗率为12％，60MVar固定投入组，30MVar为根据负荷及电压情况调节投切组，实际总补偿容量不超过80MVar。

4.2 保持要求：电容器组主断路器（1TDL）保护装置用西门子7SJ635保护功能有三相一段时限速断。

三相一段定时过流，欠压/过压保护，两段零序过流保护。

两分支电容器不平衡电流保护装置6万容量组选用西门子7SJ635，3万容量组选用美国SEL公司的SEL-351A，提供6路不平衡电流保护。

主断路器1DL和分断路器2DL操作回路装ROB-12提供两个断路桥操作回路，自保持、防跳、压力闭锁等功能及PT切换，开关就地/远方操作。

并联电容器装置设计规范（条文说明）中华人民共和国国家标准并联电容器装置设计规范GB 50227—95条文说明主编单位：电力工业部西南电力设计院1 总则1.0.1 本条为制订本规范的目的。

本条强调并联电容器装置设计要贯彻国家的基本建设方针，体现我国的技术经济政策，技术上把安全可靠放在首位，在设计的技术经济综合指标上要体现技术先进，同时要为运行创造良好的条件。

1.0.2 本条规定了本规范的适用范围。

本规范的重点是对高压并联电容器装置设计技术要求作规定。

用户的低压无功补偿，基本上是选用制造厂生产的低压电容器柜而极少作装置的整体设计，因此，对低压并联电容器装置仅在电容器柜设备选型和安装设计方面作了必要的技术规定供遵循。

1.0.3 本条为并联电容器装置设计原则的共性要求。

工程设计要考虑各自的具体情况和当地实践经验，不能一概而论。

本规范的一些条文规定具有一定的灵活性，要正确理解，合理运用。

1.0.4 为使并联电容器装置的设备选型正确，达到运行可靠，本条强调设备选型要符合国家现行的产品技术标准的规定。

这些标准有《低电压并联电容器》、《高电压并联电容器》、《串联电抗器》、《集合式并联电容器》、《低压并联电容器装置》、《高压并联电容器装置》，以及《高压并联电容器技术条件》、《高压并联电容器用串联电抗器订货技术条件》、《高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件》等行业标准。

1.0.5 本条明确了本规范与相关规范之间的关系。

本规范为高压并联电容器装置设计和低压电容器柜选型与安装设计的统一专业技术标准。

除个别内容在本规范中强调而外，凡在国家现行的标准中已有规定的内容，本规范不再重复。

2 术语、符号、代号本规范为新编国家标准，为执行条文规定时正确理解特定的名词术语的含义，列入了一些术语，以便查阅。

同时，将条文和附录中计算公式采用的符号和图例中的代号纳入本章集中列出。

条文和附录中计算公式的符号按本专业的特点和通用性制订。

并联电容器装置设计规范（防火和通风）1防火1.1屋外高压并联电容器装置与其他建筑物或主要电气渗备之间的防火净距，应与相应电压等级的配电装置的规定一致；当不能满足规定时，应设防火墙。

当相邻的建筑物外墙为防火墙时，防火净距可不受限制。

当与其他建筑物连接布置时，其间应设防火墙；防火墙及两侧2m以内的范围，不得开门窗及孔洞。

当高压并联电容器装置设在屋内时，该建筑物的楼板、隔墙、门窗和孔洞均应满足防火要求。

1.2高压、低压并联电容器装置的消防设施和防火通道，应符合下列要求：a.必须就近设置消防设施。

b.连接于不同主变压器的屋外高压大容量电容器装置之间，宜设置消防通道。

1.3电容器组的框（台）架和柜体，均应采用非燃烧或难燃烧的材料制作。

1.4电容器室应为丙类生产建筑，其建筑物的耐火等级不应低于二级。

1.5当高压电容器室的长度超过7m时，应设两个出口。

高压电容器室的门应向外开。

相邻两高压电容器室之间的隔墙需开门时，应采用乙级防火门，并应能向两面开启。

高压电容器室，不宜设置采光玻璃窗。

1.6与电容器组相关的沟道，应符合下列规定：a.高压电容器室通向屋外的沟道，在屋内外交接处应采用防火封堵。

b.电缆沟道的边缘对高压电容器组框（台）架外廓的距离，不宜小于2m；引至电容器组处的电缆，应采用穿管敷设。

c.低压电容器室内的沟道盖板，不应采用可燃烧材料制作。

1.7集合式并联电容器，应设置贮油池或挡油墙，并不得把浸渍剂和冷却油散逸到周围环境中。

1.8高压并联电容器装置，在北方地区，宜布置在变电所冬季最大频率风向的下风侧；南方地区，宜布置在变电所常年最大频率风向的下风侧。

2通风2.1高压电容器室的通风量，应按消除室内余热计算，余热量包括设备散热量和通过围护结构传入的太阳辐射热。

2.2高压电容器室的夏季排风温度，不宜超过40℃。

2.3串联电抗器小间的通风量，应按消除室内余热计算，但余热量不计入太阳辐射热；排风温度不宜超过45℃,进排风温度差不宜超过15℃。

并联电容器装置设计规范(GB50227-95)第一章总则第1.0.1条为使电力工程的并联电容器装置设计贯彻国家技术经济政策, 做到安全可靠、技术先进、经济合理和运行检修方便,制订本规范.第1.0.2条本规范适用于220KV及以下变电所、配电所中无功补偿用三相交流高压、低压并联电容器装置的新建、扩建工程设计.第1.0.3条并联电容器装置的设计, 应根据安装地点的电网条件、补偿要求、环境状况、运行检修要求和实践经验,确定补偿容量、选择接线、保护与控制、布置及安装方式.第1.0.4条并联电容器装置的设备选型, 应符合国家现行的产品标准的规定.第1.0.5条并联电容器装置的设计,除应执行本规范的规定外,尚应符合国家现行的有关标准和规范的规定.第二章-1 术语1.高压并联电容器装置(installtion of high voltage shunt capacitors):由高压并联电容器和相应的一次及二次配套设备组成, 可独立运行或并联运行的装置.2.低压并联电容器装置(installtion of low voltage shunt capacitors):由低压并联电容器和相应的一次及二次配套元件组成, 可独立运行或并联运行的装置.3.并联电容器的成套装置(complete set of installation for shunt capacitors):由制造厂设计组装设备向用户供货的整套并联电容器装置.4.单台电容器(capacitor unit):由一个或多个电容器元件组装于单个外壳中并引出端子的组装体.5.电容器组(capacitor bank):电气上连接在一起的一群单台电容器.6.电抗率(reactance ratio):串联电抗器的感抗与并联电容器组的容抗之比,以百分数表示.7.放电器、放电元件(discharge device、discharge component):装在电容器内部或外部的, 当电容器从电源脱开后能将电容器端子间的电压在规定时间内降低到规定值的设备或元件.8.串联段(series section):在多台电容器连接组合中,相互并联的单台电容器群.9.剩余电压(residual voltage):单台电容器或电容器组脱开电源后, 电容器端子间或电容器组端子间残存的电压.10.涌流(inrush transient current):电容器组投入电网时的过渡过电流.11.外熔丝(external fuses):装于单台电容器外部并与其串联连接, 当电容器发生故障时用以切除电容器的熔丝.12.内熔丝(internal fuses):装于单台电容器内部与元件或元件组串联连接, 当元件发生故障时用以切除该元件或元件组的熔丝.13.放电容量(discharging capacity):放电器允许连接的电容器组的容量.14.不平衡保护(unbalance protection):利用电容器组内两个相关部分之间的电容量之差形成的电流差或电压差构成的保护.第二章-2 符号1.Qcx:发生n次谐波谐振的电容器容量.2.Sd: 并联电容器装置安装处的母线短路容量.3.n: 谐波次数.4.K: 电抗率.5.I*ym:涌流峰值的标么值.6.β: 涌流计算中计及的电源影响系数.7.Q: 电容器组容量.8.Uc: 电容器端子运行电压.: 并联电容器装置的母线电压.10.S: 电容器组每相的串联段数.第二章-3 代号1.C: 电容器组.2.IC、2C、3C: 并联电容器装置分组回路编号.3.C1、C2、Cn: 单台电容器编号.4.L: 串联电抗器或限流线圈.5.QS: 隔离开关或刀开关.6.QF: 断路器.7.QG: 接地开关.8.TA: 电流互感器.: 放电器、放电元件.10.FV: 避雷器.11.FU: 熔断器.12.KM: 交流接触器.13.KA: 热继电器.14.HL: 指示灯.15.Uo: 开口三角电压.16.△U:相不平衡电压.17.△I:桥差电流.18.Io: 中性点不平衡电流.第三章接入电网基本要求第3.0.1条高压并联电容器装置接入电网的设计,应按全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡的原则确定最优补偿容量和分布方式.第3.0.2条变电所里的电容器安装容量,应根据本地区电网无功规划以及国家现行标准《电力系统电压和无功电压技术导则》和《全国供用电规划》的规定计算后确定.当不具备设计计算条件时,电容器安装容量可按变压器容量的10%-30%确定.第3.0.3条电容器分组容量,应根据加大单组容量、减少组数的原则确定.当分组电容器按各种容量组合运行时,不得发生谐振,且变压器各侧母线的任何一次谐波电压含量不应超过现行国家标准《电能质量- 公用电网谐波》的有关规定.谐振电容器容量,可按下式计算:Qcx=Sd[(1/n^2)-K] (3.0.3)式中:Qcx为发生n次谐波谐振电容器容量(Mvar);Sd为并联电容器装置安装处的母线短路容量(MV A);n为谐波次数,即谐波频率与电网基波频率之比;K为电抗率.第3.0.4条高压并联电容装置应装设在变压器的主要负荷侧.当不具备条件时,可装设在三绕组变压器的低压侧.第3.0.5条当配电所中无高压负荷时,不得在高压侧装设并联电容器装置.第3.0.6条低压并联电容器装置的安全地点和装设容量,应根据分散补偿和降低线损的原则设置. 补偿后功率因数应符合现行国家标准《全国供用电规则》的规定.第四章电气接线第一节接线方式第4.1.1条高压并联电容器装置, 在同级电压母线上无供电线路和有供电线路时, 可采用各分组回路直接接入母线,并经总回路接入变压器的接线方式.当同级电压母线上有供电线路,经技术经济比较合理时,可设置电容器专用母线的接线方式.第4.1.2条高压电容器组的接线方式,应符合下列规定:一、电容器组宜采用单星形接线或双星形接线.在中性点非直接接地的电网中,星形接线电容器组的中性点不应接地.二、电容器组的每相或每个桥臂,由多台电容器串联组合时, 应采用先并联后串联的接线方式.第4.1.3条低压电容器或电容器组, 可采用三角形接线或中性点不接地的星形接线方式.第二节配套设备及其连接第4.2.1条高压并联电容器装置的分组回路, 可采用高压电容器组与配套设备连接的方式,并装设下列配套设备:1.隔离开关、断路器或跌落式熔断器等设备.2.串联电抗器.3.操作过电压保护用避雷器.4.单台电容器保护用熔断器.5.放电器和接地开关.6.继电保护、控制、信号和电测量用一次设备及二次设备.第4.2.2条低压联联电容器装置接线宜装设下列配套元件;当采用的交流接触器具的限制涌流功能和电容器柜有谐波超值保护时,可不装设相应的限流线圈和热继电器.1.总回路刀开关和分回路交流接触器或功能相同的其他元件.2.操作过电压保护用避雷器.3.短路保护用熔断器.4.过载保护用热继电器.5.限制涌流的限流线圈.6.放电器件.7.谐波含量超限保护、自动投切控制器、保护元件、信号和测量表计等配套器件.第4.2.3条串联电抗器宜装设于电容器组的中性点侧. 当装设于电容器组的电源侧时,应校验动稳定电流和热稳定电流.第4.2.4条当电容器配置熔断器时, 应每台电容器配一只喷式熔断器; 严禁多台电容器共用一只喷逐式熔断器.第4.2.5条当电容器的外壳直接接地时, 熔断器应接在电容器的两侧.当电容器装设于绝缘框(台)架上且串联段数为二段及以上时,至少应有一个串联段的熔断器接在电容器的电源侧.第4.2.6条电容器组应装设放电器或放电元件.第4.2.7条放电器宜采用与电容器组直接并联的接线方式. 当放电器采用星形接线时,中性点不应接地.第4.2.8条低压电容器组装设的外部放电器件, 可采用三角形接线或不接地的星形接线,并直接与电容器连接.第4.2.9条高压电容器组的电源侧和中性点侧.宜设置检修接地开关.第4.2.10条高压并联电容器装置的操作过电压保护和避雷器接线方式, 应符合下列规定:一、高压并联电容器装置的分组回路,宜设置操作过电压保护.二、当断路器公发生单相重击穿时,可采用中性点避雷器接线方式,或采用相对地避雷器接线方式.三、断路器出现两相重击穿的概率极低时,可不设置两重击穿故障保护. 当需要限制电容器极间和电源侧对地地电压时, 其保护方式应符合下列规定:1.电抗率为12%及以上时,可采用避雷器与电容器组并联连接和中性点避雷器接线的方式.2.电抗率不大于1%时, 可采用避雷器与电容器组并联连接和中性点避雷器接线的方式.3.电抗率为4.5%-6%时,避雷器接线方式宜经模拟计算研究确定.第五章电器和导体的选择第一节一般规定第5.1.1条并联电容器装置的设备选型,应根据下列条件选择:1.电网电压、电容器运行工况.2.电网谐波水平.3.母线短路电流.4.电容器对短路电流的助增效应.5.补偿容量及扩建规划、接地、保护和电容器组投切方式.6.海拔高度、气温、湿度、污秽和地震烈度等环境条件.7.布置与安装方式.8.产品技术条件和产品标准.第5.1.2条并联电容器装置的电器和导体的选择, 应满足在当地环境条件下正常运行、过电压状态和短路故障的要求.第5.1.3条并联电容器装置的总回路和分组回路的电路和导体的稳态过电流,应为电容器额定电流的1.35倍.第5.1.4条高压并联电容器装置的外绝缘配合, 应与变电所、配电所中同级电压的其他电气设备一致.第5.1.5条并联电容器成套装置的组合结构,应便于运输和现场安装.第二节电容器第5.2.1条电容器的选型应符合下列规定:一、可选用单台电容器、集合式电容器和单台容量在500Kvar及以上的电容器且成电容器组.二、设置在严寒、高海拔、湿热带等地区和污秽、易燃易爆等环境中的电容器,均应满足特殊要求.三、装设于屋内的电容器,宜选用难燃介质的电容器.四、装设在同一绝缘框(台)架上串联段数为二段的电容器组,宜选用单套电容器.第5.2.2条电容器额定电压的选择,应符合下列要求:一、应计入电容器接入电网处的运行电压.二、电容器运行中承受的长期工频过电压,应不大于电容器额定电压的1.1倍.三、应计入接入串联电抗器引起的电容器运行电压升高,其电压升高值按下式计算:Uc = {Us/[(√3)S]}.1/(1-K) (5.2.2)式中:1.Uc为电容器端子运行电压(KV);为并联电容器装置的母线电压(KV);3.S为电容器组每相的串联段数.第5.2.3条电容器的绝缘水平,应按电容器接入电网处的要求选取.第5.2.4条电容器的过电压值和过电流值, 应符合国家现行产品标准的规定.第5.2.5条单台电容器额定容量的选择, 应根据电容器组设计容量和每相电容器串联、并联的台数确定,并宜在电容器产品额定容量系列的优先值中选取.第5.2.6条低压电容器宜采用自愈式电容器.第三节断路器第5.3.1条高压并联电容器装置断路器的选择, 除应符合断路器有关标准外,尚应符合下列规定:一、并合时,触头弹跳时间不应大于2ms,并不应有过长的预击穿; 10KV 少油断路器的关合预击穿时间不得超过3.5ms.二、开断时不应重击穿.三、应能承受关合涌流,以及工频短路电流和电容器高频涌流的联合作用.四、每天投切超过三次的断路器,应具备频繁操作的性能.第5.3.2条高压并联电容器装置总回路中的断路器, 应具有切除所连接的全部电容器组和开断总回路短路电流的能力. 条件允许时,分组回路的断路器可采用不承担开断短路电流的开关设备.第5.3.3条投切低压电容器的开关,其接通、分断能力和短路强度,应符合装设点的使用条件.当切除电容器时,不应发生重击穿,并应具备频繁操作的性能.第四节熔断器第5.4.1条电容器保护使用的熔断器,宜采用喷逐式熔断器.第5.4.2条熔断器的时间-电流特性曲线,应选择在被保护的电容器外壳的10%爆裂概率曲经的左侧. 时间-电流特性曲线的偏差,应符合现行国家标准《高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件》的有关规定.第5.4.3条熔断器的熔丝额定电流选择, 不应小于电容器额定电流的1.43倍,并不宜大于额定电流的1.55倍.第5.4.4条设计选用的熔断器的额定电压、耐受电压、开断性能、熔断特性、抗涌流能力、机械性能和电气寿命,均应符合国家现行标准《高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件》的规定.第五节串联电抗器第5.5.1条串联电抗器的选型, 宜采用干式空心电抗器或油浸式铁心电抗器,并应根据技术经济比较确定.第5.5.2条串联电抗器的电抗率选择应符合下列规定:一、仅用于限制涌流时,电抗率宜取0.1%-1%.二、用于抑制谐波, 当并联电容器装置接入电网处的背景谐波为5次及以上时,宜取4.5%-6%; 当并联电容器装置接入电网处的背景谐波为3次及以上时,宜取12%;亦可采用4.5%-6%与12%两种电抗率.第5.5.3条并联电容器装置的合闸涌流限值, 宜取电容器组额定电流的20倍;当超过时,应采用装设串联电抗器予以限制.电容器组投入电网时的涌流计算,应符合本规范附录B的规定.第5.5.4条串联电抗器的额定电压和绝缘水平, 应符合接入处电网电压和安装方式要求.第5.5.5条串联电抗器的额定电流不应小于所连接的电容器组的额定电流,其允许过电流值不应小于电容器组的最大过电流值.第5.5.6条变压器回路装设限流电抗器时, 应计入其对电容器分组回路的影响和抬高母线电压的作用.第六节放电器第5.6.1条当采用电压互感器作放电器时,宜采用全绝缘产品,其技术特性应符合放电器的规定.第5.6.2条放电器的绝缘水平应与接入处电网绝缘水平一致. 放电器的额定端电压应与所并联电容器的额定电压相配合.第5.6.3条放电器的放电性能应满足电容器组脱开电源后, 在5S内将电容器组上的剩余电奢降至50V及以下.第5.6.4条当放电器带有二次线圈并用于保护和测量时, 应满足二次负荷和电压变比误差的要求.第七节避雷器第5.7.1条避雷器用于限制并联电容器装置操作过电压保护时, 应选用无间隙金属氧化物避雷器.第5.7.2条与电容器组并联连接的避雷器、与串联电抗器并联连接的避雷器和中性点避雷器参数选择,应根据工程设计的具体条件进行模拟计算确定.第八节导体及其他第5.8.1条单台电容器至母线或熔断器的连接线应采用软导线, 其长期允许电流不应小于单台电容器额定电流的1.5倍.第5.8.2条电容器组的汇流母线和均压线的导线截面应与分组回路的导体截面一致.第5.8.3条双星形电容器组的中性点连接线和桥形接线电容器组的桥连接线,其长期允许电流不应小于电容器组的额定电流.第5.8.4条并联电容器装置的所有连接导体, 应满足动稳定和热稳定的要求.第5.8.5条用于高压并联电容器装置的支柱绝缘子, 应按电压等级、泄漏距离、机械荷载等技术条件选择和校验.第5.8.6条用于高压并联电容器组不平衡保护的电流互感器, 应符合下列要求:一、额定电压应按接入处电网电压选择.二、额定电流不应小于最大稳态不平衡电流.三、应能耐受故障状态一的短路电流和高频涌放电流. 并应采取装设间隙或装设避雷器等保护措施.四、准确等级可按继电保护要求确定.第5.8.7条用于高压电容器组不平衡保护的电压互感器,应符合下列要求:一、绝缘水平应按接入处电网电压选择.二、一次额[下电压不得低于最大不平衡电压.三、一次线圈作电容器的放电回路时,应满足放电容量要求.四、准确等级可按电压测量要求确定.第六章保护装置和投切装置第一节保护装置第6.1.1条电容器故障保护方式应根据各地的实践经验配置.第6.1.2条电容组应装设不平衡保护,并应符合下列规定:一、单星形接线的电容器线岢采用开口三角电压保护.二、串联段数为二段及以上的单星形电容器组岢打用电压差动保护.三、每相能接成四个桥臂的单星形电容器组,可采用桥式差电流保护.四、以星形接线电容器组,可采用中性点不平等电流保护.采用外熔丝保护和电容器组,其不平衡保护应按单台电容器过电压允许值整定. 采用内熔丝保护和无熔丝保护的电容器且,其不平衡保护应按电容器内部元件过电压允许值整定.第6.1.3条高压并联电容器装置可装设带有短延时的速断保护和过流保护,保护动作于跳闸.速断保护的动作电流值,在最小运行方式下, 电容顺组端部引线发生两相短路时,保护的灵敏系数应符合要求; 动作时限应大于电容器组合闸涌流时间.第6.1.4条高压并联电容器装置宜装设过负荷保护, 带时限动作于信号或跳闸.第6.1.5条高压并联电容器装置应装设母线过电压保护, 带时限动作于信号或跳闸.第6.1.6条高压并联电容器装置应装设母线失压保护, 带时限动作于跳闸.第6.1.7条容量为0.18MV A 及以上的油浸式铁心串联电抗器装设瓦斯保护.轻瓦斯动作于信号,重瓦斯动作于跳闸.第6.1.8条低压并联电容器装置, 应有短路保护、过电压保护、失压保护,并宜有过负荷保护或谐波超值保护.第二节投切装置第6.2.1条高夺并联电容器装置可根据其在电网中的作用、设备情况和运行经验选择自动投切或手动投投切方式,并应符合下列规定:一、兼负电网调压的并联电容器装置.可采用按电压、无功功率及时间等组合条件的自动投切.二、变电所的主变压器具有载调压装置时,可采用对电容器组与变压器分接头进行综合调节的自动投切.三、除上述之外变电所的并联电容器装置,可分别采用按电压、无功功率(电流)、功率因数或时间为控制量的自动投切.四、高压并联电容器装置,当日投切不超过三次时,宜采用手动投切.第6.2.2条低压并联电容器装置应采用自动投切. 自动投切的控制量可选用无功功率、电压、时间、功率因数.第6.2.3条自动投切装置应具有防止保护跳闸时误合电容器组的闭锁功能,并根据运行需要应具有的控制、调节、闭锁、联络和保护功能; 应设改变投切方式的选择开关.第6.2.4条并联电容器装置,严禁设置自动重合闸.第七章控制回路、信号回路和测量仪表第一节控制回路和信号回路第7.1.1条220KV变电所的并联电容器装置, 宜在主控制室内控制, 其他变电所和配电所的并联电容器装置,可就地控制.第7.1.2条高压并联电容器装置的断路器, 宜采用一对一的控制方式,其控制回路,应具的防止投切设备跳跃的闭锁功能.第7.1.3条高压并联电容器装置的断路器与相应的隔离开关和接地开关之间,应设置闭锁装置.第7.1.4条高压并联电容器装置, 应设置断路器的位置信号、运行异常的预告信号和事故跳闸的信号.第7.1.5条低压并联电容器装置,应具有电容器投入和切除的信号.第二节测量仪表第7.2.1条高压并联电容器装置所连接的母线, 应有一只切换测量线电压的电压表.第7.2.2条高压并联电容器装置的总回路, 应装设无功功率表、无功电度表及每相一只电流表.第7.2.3条当总回路下面连接有燕联电容器和并联电抗器时, 总回路应装设双方向的无功率表,并应装设分别计量容性和感性的无功电度表.第7.2.4条高压并联电容器装置的分组回路中, 可仅设一只电流表. 当并联电容器装置和供电线路同接一条母线时,宜在高压并联电容器装置的分组回路中装设无功电度表.第7.2.5条低压并联电容器装置, 应具有电流表、电压表及功率因数表.第八章布置和安装设计第一节一般规定第8.1.1条高压并联电容器装置的布置和安装设计, 应利于分期扩建、通风散热、运行巡视、便于维护检修和更换设备.第8.1.2条高压联电容器装置的布置型式, 应根据安装地点的环境条件、设备性能和当地实距经验, 选择屋外布置和屋内布置.一般地区宜采用屋外布置;严寒、湿热、风沙等特殊地区和污秽、易燃易爆等特殊环境宜采用屋内布置.屋内布置的并联电容器装置,应防设置防止凝露引起的污闪事故的措施.第8.1.3条低压并联电容器装置的布置型式, 应根据设备适用于的环境条件确定采用屋内布置或屋布置.第8.1.4条屋内高压并联电容器装置和供电线路的开关柜, 不宜同室布置.第8.1.5条低压电容器柜和低压配电屏可同室布置, 但宜将电容器柜布置在同列屏柜的端部.第8.1.6条高压并联电容器装置中的铜、铝导体连接, 应采取装设铜铝过渡接头等措施.第8.1.7条电容器组的框(台)架、柜体结构件、串联电抗器的支(台)架等钢结构构件,应采用镀锌或其他的有效的防腐措施.第8.1.8条高压电容器组下部地面和周围地面的处理, 宜符合下列规定:一、在屋外电容器组外廓1m范围内的地面上,宜铺设卵石层或碎石层,其厚度应为100mm,并海里高于周围地坪.二、屋内电容器组下部地面,应有防止液体溢流措施. 屋内其他部分可采用混凝土地面;面层宜采用水泥沙浆抹面并压光.第8.1.9条低压电容器室地面,宜采用混凝土地面;面层宜采用水泥少浆抹面并压光.第8.1.10条电容器的屋面防水标准,不得低于屋内配电装置室.第二节高压电容器组的布置和安装设计第8.2.1条电容器组的布置,宜分相设置独立的框(台)架.当电容器台数较少或受到地限制时,可设置三相共用的框架.第8.2.2条分层布置的电容器组框(台)架,不宜超过三层,每层不应超过两排,四周和层间不得设置隔板.第8.2.3条电容器组的安装设计最小尺寸,应符合表8.2.3的规定:电容器组安装设计最小尺寸(mm) 表8.2.3━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━名称最小尺寸──────────────────────────────电容器(屋内、屋外):间距100排间距离200电容底部距地面:屋外300屋内200框(台)架顶部至顶棚净距: 1000━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━第8.2.4条屋内外布置的电容器组, 在其四周或一侧应设置维护通道,其宽度洞庭湖小于1.2m. 当电容器双排布置时,框(台)架和墙之间或框(台)架相互间可设置检修走道,其宽度不宜小于1m.注:1.维护通道系指正常运行时巡视、停电后进行维护检修和更换设备的通道.2.检修走道系指停电后维护检修工作使用的走道.第8.2.5条电容器组的绝缘水平,应与电网绝缘水平相配合.当电容器与电网绝缘水平一致时,应将电容器外壳和框(台)架可靠接地; 当电容器的绝缘水平低于电网时,应将电容器安装在与电网绝缘水平相一致。

电气工程师考试供配电案例分析及答案某35kV变电站配置了三相并联电容器组作为无功补偿装置，请对以下问题作解答。

(1)串联电抗器L可安装在电容器组的电源侧和中性点侧两个位置，其作用和要求有所不同，请判断以下论述中有关错误并说明理由。

(A)限制合闸涌流和抑制谐波的作用是不同的(B)限制合闸涌流和抑制谐波的作用是相同的(C)串联电抗器在中点侧对动、热稳定没有特殊要求(D)串联电抗器装在电容器的电源侧应校验动、热稳定电流(2)电容器组单星形接线，回路串有12%的电抗器，每相由两台电容器串联组合而成，请计算确定单台电容器的Ue值为( )。

(A)3kV(B)6.3kV(C)10.5kV(D)11kV(3)某35kV母线三相短路容量为2000MVA，采用6%串联电抗器，计算电容器组容量不超过以下何值时，可不考虑电容器组对短路电流的助增作用，说明理由。

(A)100Mvar(B)200Mvar(C)300Mvar(D)400Mvar(4)假设电容器组三相容量为20Mvar，选择的断路器额定电流最小不小于以下何值，并说明理由。

(A)297A(B)330A(C)445A(D)660A(5)假设电容器组由额定电压11KV，单台容量为200kvar的电容器组成，请计算保护该电容器熔断器的熔丝的Ie选何值，并说明理由。

(A)16A(B)26A(C)30A(D)40A(6)35kV并联电容器组安装处母线短路容量为2000MVA，电容器串6%电抗器，以免发生5次谐波谐振，请计算确定电容器容量不能选以下哪项?(A)40Mvar(B)37Mvar(C)30Mvar(D)20Mvar(1)解答过程：根据《并联电容器装置设计标准》(GB50227—xx)条文说明第4.2.3条可知，串联电抗器无论装在电容器组的电源测或中性点侧，从限制合闸涌流和抑制谐波来说，作用都一样。

但串联电抗器装在中性点侧，正常运行串联电抗器承受的对地电压低，可不受短路电流的冲击，对动热稳定没有特殊要求，可减少事故，使运行更加平安。

国家标准《并联电容器装置设计规范》修订实施说明
张化良;黄晓明;李越茂
【期刊名称】《电力勘测设计》
【年(卷),期】2009(000)003
【摘要】文章介绍了国家标准<并联电容器装置设计规范>修订依据、主要内容、实施注意要点、以及今后应该开展的科研课题设想,本文可供变电站专业设计人员执行标准时参考.
【总页数】4页(P61-64)
【作者】张化良;黄晓明;李越茂
【作者单位】西南电力设计院,四川,成都,610021;西南电力设计院,四川,成
都,610021;西南电力设计院,四川,成都,610021
【正文语种】中文
【中图分类】TM63
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5.国家标准《并联电容器装置设计规范》待解决的问题 [J], 张化良
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